(57)【要約】【課題】  雪の除去対策として、極めて有効な工法を低コストにより設置できる自然エネルギーを利用した地下水循環式の埋設型融雪装置を提供する。【解決手段】  融雪槽本体底部から地下には地下水取水管１０と地下水排水管１８を設け、地下水排水管１６は汲み上げた地下水を融雪槽内部に溜められるように一定の高さ１６まで立ち上げ、融雪槽内部に溜まった地下水Ｗ＋融雪水Ｓ１を循環用散水ポンプ５によって散水用ノズル１２Ａからの高圧噴射によって融雪を行う。地下水排水管の先端部１６Ｂには数箇所の穴を設けており、融雪水Ｓ１は排水管１８から表層地下水Ｗに戻る。地下水汲み上げ用ホースの吸引ヘッド１１Ａには、地下水Ｗと融雪水Ｓ１が常時入ってくる状態の為、水量が少ない表層の帯水層でも安定した水量が確保できる。【選択図】  図１
0003116980.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設される、上面が開口する有底の角形コンクリート桝の上方に重ねる、略同型の上下が開口している筒状桝から成る融雪槽本体の底部にピットを配設し、水抜き用パイプ栓を内部に収納し両先端部側面に複数の水抜き用の小孔を設ける排水管と地下水を取り入れるための取水管の、各々の一端側を、融雪槽本体底部を貫通させて必要な深さまで地中に突出させて設けるとともに、前記ピット内に、前記取水管の他端に接続する地下水汲み上げ用の水中ポンプと、吐出口に、融雪槽本体の内壁面に沿って配置され融雪槽本体の上方の隅に配備する散水用ノズルを先端部に設ける散水パイプを接続する散水用の水中ポンプを設け、融雪槽本体の前記散水用ノズルの位置より上位に転落防止のための格子状中蓋を設け、融雪槽本体の開口部に断熱材内蔵の取り除き自在な上蓋を設けて、前記ピット内に設ける水抜栓の取っ手部と前記パイプ栓の取っ手部を前記中蓋より上方に突出させて設けて成る表層地下水を循環させて融雪することができる融雪装置。
【請求項２】
前記上蓋を同型の四片により構成する請求項１記載の融雪装置。
【請求項３】
前記本体底部に設けるピットに網目状の蓋を設ける請求項１記載の融雪装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案はイニシャル、ランニングコストが高い電気又は灯油式による融雪装置ではなく、地下水の持つ自然の熱エネルギーを利用した、地下水循環式の埋設型融雪装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の融雪装置の代表的であるのが、電気、灯油式の融雪装置であり、一部地域によっては地下水の散水放流による融雪をしている。これらの方法はイニシャル、ランニングコストが高く、又環境（二酸化炭素排出、地盤沈下）のことを考えると、２１世紀型の環境に配慮した雪処理の方法ではないと思われる。そこで現在はエネルギーとしての潜在能力が高い地下水熱等を利用した融雪に注目されている。【０００３】  この内、「地下水熱利用システム」のしくみは、地下帯水層に還元する地下水還元方式と、そのまま側溝等へ排水する地下水放流方式があり、地下水を汲み上げて散水するだけの方式は、地下水枯渇や地盤沈下の問題もあり、今後はいかに地下帯水層に還元する方式の地下水を利用した融雪装置の開発が主流となる。
【特許文献１】特許公開２００４−６０２５８公報
【特許文献２】特許公開２００４−３３９９０４公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１の技術では、まず地下水を揚水するために水中ポンプ本体を埋設するだけの口径の井戸を施工しなければならない。水中ポンプ本体を埋設するだけの口径の掘削工事となると、砕石によるフィルターやストレーナー（地下水を取り入れる為の無数についた穴の管）設置により掘削機械も大型になり騒音も大きく工事費用も高コストになる。また循環方式による散水ではない為、大量の地下水が必要となっており取水する地下水は表層地下水（土壌水）よりさらに７〜９ｍ程度掘り下げた位置の地下水を揚水している。工事内容の規模を考えると、一般に普及する販売価格にはなりずらいと思われ商品化の実現に問題があり、また、この融雪装置は大量の地下水を必要としているので、表層の帯水層（土壌水）ではなく中層の帯水層を使用している。しかし、本来雪や雨などが浸透するのは表層の帯水層までで、中層、深層の地下水までは浸透しない。融雪した水を表層地下帯水層より下位の層に浸透させるのは、水質汚染に繋がる問題がある。【０００５】  特許文献２の技術はいくつかの融雪方法で申請しているが、まず融雪槽本体のコンクリート桝は大きさ形が特殊な為、特別に型枠を製作し作成しなければならない。その為、低コストによる実現可能に問題がある。また、汲み上げた地下水を雪に散水し、融雪槽の底部に溜まった融雪水をもう一台の循環用ポンプにより散水シャワーしているが、融雪した水は底部や横穴などによって地下に浸透させる仕組みとしている。しかし浸透させる箇所の地層が粘土質な場合、融雪水がすぐに浸透しない場合が考えられる。また無数に開けた横穴などによる浸透排水方式は表層地盤への影響が懸念される。また地下水を汲み上げる水の層が表層地下帯水層の場合、水量が少ない問題がある。これにより融雪した水を横穴などにより表層地盤に浸透させても、汲み上げる表層地下帯水層に融雪水が還元するまでは相当の時間がかかり、散水に使用する地下水量が安定して取水できない問題がある。【０００６】  そこで本考案は、従来の技術を有するこのような問題を解消した融雪装置であり、地下水を利用した環境対応型の融雪装置が、低コストにより設置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本考案の地下水循環式埋設型融雪装置は、表層の地下帯水層を利用した地下水循環式融雪槽である。地中に埋設される、上面が開口する有底の角形コンクリート桝の上方に重ねる、略同型の上下が開口している筒状桝から成る融雪槽本体の底部にピットを配設し、水抜き用パイプ栓を内部に収納し両先端部側面に複数の水抜き用の小孔を設ける排水管と地下水を取り入れるための取水管の、各々の一端側を、融雪槽本体底部を貫通させて必要な深さまで地中に突出させて設けるとともに、前記ピット内に、前記取水管の他端に接続する地下水汲み上げ用の水中ポンプと、吐出口に、融雪槽本体の内壁面に沿って配置され融雪槽本体の上方の隅に配備する散水用ノズルを先端部に設ける散水パイプを接続する散水用の水中ポンプを設け、融雪槽本体の前記散水用ノズルの位置より上位に転落防止のための格子状中蓋を設け、融雪槽本体の開口部に断熱材内蔵の取り除き自在な上蓋を設けて、前記ピット内に設ける水抜栓の取っ手部と前記パイプ栓の取っ手部を前記中蓋より上方に突出させて設けて成る表層地下水を循環させて融雪することができる融雪装置として課題を解決する。【０００８】  融雪槽には４枚区切りにした上蓋と、その下に転落防止と積載強度の向上、投雪による散水シャワー管の保護などの目的機能を有する中蓋を設置する。上蓋は４枚区切りにすることにより、蓋の重量の軽減、積載強度の向上、どの方向からも投雪できる構成を特徴とする。また上蓋の中には断熱材が内蔵されており、融雪槽内の地下水取水管から上昇してくる地下水熱を融雪槽内部に保温する機能も特徴とする。【０００９】  融雪槽本体底部に設けているピットには網目状の蓋としており、散水による融雪水をピット内に浸透させる構成を特徴とする。【００１０】  融雪槽本体内部の上方の隅に配備する散水ノズルの先端部からは、シャワー状の水の噴霧ではなく高圧水流による水の噴射とする構成を特徴とする。また水圧によって雪を砕く機能も特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】本考案による課題解決の効果について、この融雪槽は飲料用として適さない表層地下水（土壌水）を利用した地下水循環式の融雪装置である為、大量の地下水を必要としない。また、地下水取水工事は通常の井戸工事などによる掘削口径の大きいものではなく、地下水位などを調査するために用いられる、口径の小さい簡易な検水井工事の方法で対応できる。これにより低コストで地下水の取水工事が実現できる。【００１２】さらに本考案による課題解決の効果について、融雪槽本体のコンクリート桝を特別に製作したのではなく、公共事業などに使用される雨水排水処理用の工場製作によるコンクリート桝を併用したものである。工場製品である為、深さの調整は容易に対応することができ、また制作依頼から約２週間で完成することができる。これによって融雪処理面積によって容易に容積の変更に対応でき、また品質の確かなコンクリート桝の制作を低コストで実現できる。また融雪槽本体底部から地下には地下水を汲み上げる為の取水管と地下水を地下に戻すための排水管を設けており、融雪槽内部の地下水＋融雪水は地下水排水管によって表層地下帯水層に戻す仕組みの循環方式になっている。これにより表層地盤に影響することなく融雪水の排水をすることができ、また汲み上げる表層地下帯水層にも融雪水がすぐに混合することから水量の少ない表層地下帯水層でも安定した水量を確保できる構成を有する。また、冬季使用期間終了後の水抜き作業であるが、灯油式、電気式の融雪装置の場合、内部に排水しきれずに常時水が溜まっている現状である。この融雪槽場合は取っ手を上に引っ張ると融雪槽内部の水すべて表層地下帯水層に排水される構造になっており、簡単に水抜き作業を行うことができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】  本考案は、雨や雪の浸透により地下約２〜１０ｍ程度に帯水する表層部の地下水を利用した地下水循環式融雪装置である。以下、図面に基づき本発明による実施形態を説明する。図１は、本発明の融雪装置の全体構成例を示す図である。融雪槽本体１の２，３の材質は、公共事業等に使用される工場製作のコンクリート製雨水桝である。この雨水桝を図１の２，３に積層埋設したものが融雪槽の本体１になる。工場製作の雨水桝２，３を併用したことにより、現場製作による場合よりもコストを低くすることができる。また、注文を受けてから約１４日で完成することもでき、また高さ１５の調整が５ｃｍ単位ですることができる。これにより融雪処理面積によって容易に容量の変更にも対応でき、また品質の確かなコンクリート桝２，３の設置を低コストにより実現できる。【００１４】  一般家庭用の典型的な例として図１図２に示す基本型（縦（１３）１２００ｍｍ、横（１４）１２００ｍｍ、高さ（１５）９００ｍｍ＋（１５）８５０ｍｍ）とする。なお、融雪処理面積に応じて高さの変更やもうひと回り大きい雨水桝に変更することが可能である。また、雨水桝を上部２下部３の二段にしたことにより、コンクリート桝の全体重量約２ｔを分離することができる。これにより小型のトラッククレーンで設置ができ、施工しやすくなる。上部２，下部３の接続部は、図６の示す２ＡのようにＬ字型になっている為ずれることはなく、上下がっしりと積み重ねることができる。【００１５】  本考案の融雪槽の地下水取水工事においては、検水井用のボーリング工事により地下水取水管１０と地下水排水管１８が設置される。通常の地下水取水のボーリング工事では口径約２００〜３００ｍｍ程度のパイプが設置されるが、土壌汚染、地下水位変化を調査するために用いられる口径約６０〜７０ｍｍ程度のパイプ１０を設置する。この口径の大きさでは水中ポンプ本体を埋設することができない為、土木建築の現場で使用される泥水排水用のホースタイプの水中ポンプ６を汲み上げ用水中ポンプとして使用し、ホース１１をこの地下水取水管１０に入れて吸引ヘッド１１Ａから地下水を汲み上げる。この水中ポンプ６，５は工事現場の溜まり水などの排水に使用されるポンプの為、地下水に砂や泥、空気が混じっても支障なく運転することができる。１日の運転時間が１２時間、年間の運転時間も４０００時間まで使用できる為、高い信頼性をもって使用できる。【００１６】  融雪槽本体１低部から地下には、地下水を汲み上げる為の取水管１０と地下水を地面に戻す為の排水管１８が設けられており、汲み上げた地下水を融雪槽低部に溜められるように地下水排水管１８は、融雪槽底部から一定の高さ１６まで立ち上げ、立ち上げた排水用パイプ１６の先端部１６Ｂには数箇所の穴を設けている。汲み上げた地下水は融雪槽内部に溜まり融雪槽内部の水が一定の高さを超えると地下水排水用パイプの先端部１６Ｂから地下水Ｗ＋融雪水Ｓ１が排水される。また地下水排水管末端部１６Ａの内側には図８に示す水抜き用のパイプ栓１６Ｄを設けており、パイプ栓１６Ｄには細長いロットと取っ手１６Ｃが接続されており、取っ手１６Ｃを上に引っ張ると融雪槽内部の地下水Ｗ＋融雪水Ｓ１が地下水排水管末端部１���Ａに設けた数箇所の穴から地下水排水管１８内部を通って表層地下帯水層に排水される。融雪槽低部には地下水汲み上げ用の水中ポンプ６と散水用の循環ポンプ５を設置するためのピット４を設けており、融雪槽底部に溜まった地下水Ｗ＋融雪水Ｓ１をピット４内の散水用循環水中ポンプ５で汲み上げ、融雪槽上部内壁面に沿って配置している散水パイプ１２に圧送し、四方配備した散水ノズル先端部１２Ａから水Ｗを高圧水流で雪塊Ｓに散水する。ピット４の蓋は網目状９にすることにより散水による融雪水Ｓ１がピット４内に浸透させることができる。ピット４内と融雪槽内部に溜まった地下水Ｗ＋融雪水Ｓ１は再度散水用循環水中ポンプ５で汲み上げ散水ノズル先端部１２Ａに圧送し、水を噴射する循環方式である。【００１７】  地下水汲み上げ用ポンプ６により汲み上げた地下水Ｗを直接散水パイプ１２に圧送する方法より、融雪槽底部に汲み上げた地下水Ｗを溜め、溜めた地下水Ｗをもう一台の散水用循環ポンプ５により汲み上げ、散水パイプ１２に地下水を圧送し、散水ノズル先端部１２Ａから散水した場合の方が、非常に水圧が強い高圧水流を噴射することができる。これにより２段方式ポンプによる散水の方が水圧によって雪を砕くことができ、少ない水量で効果的な融雪を行うことが可能である。【００１９】  表層地下帯水層Ｗから地下水を汲み上げる取水管の吸引ヘッド１１Ａ部分には、地下水Ｗと排水された融雪水Ｓ１が常時浸透してくる状態の為、水量が少ない表層の帯水層Ｗでも安定した水量が確保できる。【００２０】  融雪槽１には図２，図３に示す４枚区切りにした上蓋１９と、その下に２枚区切りにした中蓋２１を設置する。上蓋１９は４枚にすることにより蓋の重量の軽減、積載強度の向上、また、どの方向からも投雪することができる。中蓋２１は転落防止となる格子２１Ａの他に、散水シャワーパイプ１２の保護をする張り出し鉄板２１Ｂ部分、また、上蓋１９からの積載荷重を受ける役割をしている。上蓋１９の中には断熱材１９Ａが内蔵されており、融雪槽内部の地下水取水管１０、地下水排水管１８から上昇している地下水熱を、断熱材１９Ａ内蔵の上蓋１９によって融雪槽内を保温することができる。尚、融雪槽に使用される鉄製品は、溶融亜鉛メッキ仕上げとし耐久性を高める仕上げとなっている。【００２１】  融雪槽１本体内の地下水Ｗとピット４内の水は冬季使用期間は水Ｗが溜まっている状態である。冬季使用期間終了の場合は地下水排水管１６の取っ手部分１６Ｃとピット４の底部にある水抜き栓１７Ａを上に引き上げると融雪槽本体１内部の地下水Ｗはすべて地下に排水される。これにより融雪槽内部に入らなくても中蓋２１の位置から水抜きができる。シーズンオフの作業など、メンテナンスが簡単な融雪槽である。
【実施例】
【００２２】  以下のような条件で実施した結果、極めて良好な結果が得られた。尚、実施例に示す基本構成は前述した考案を実施するための最良の形態と同様であり、その説明は省略するものとする。
地下水取水工事は検水用ボーリング工事とし、ＧＬから約６ｍ程掘削し、管径６５ｍｍの塩化ビニール管を設置した。地下水の表層帯水層の水位はＧＬからマイナス約５ｍの水位であり、温度は約１０℃である。【００２４】  融雪槽は融雪機と違い、処理する雪を投入し溜めて溶かす方法である。一般普及タイプの融雪機はスノーダンプで３〜４杯を一度に投入すると、次に融雪するまでしばらく待たなければならないが、融雪槽は容積が大きい為一度に多くの雪を投入することができる。本考案の融雪槽の場合一般家庭用タイプで一度にどのくらいの雪が投入でき、またどのくらいの時間で融雪処理ができるかが重要となる。尚、投入する雪は降り積もった新雪の状態ではなく、道路除雪機により除けられた雪塊とする。【００２５】  本発明の融雪槽への処理能力を実施したところ、スノーダンプ（Ｗ５８３ｍｍ×Ｌ７２１ｍｍ）約１５杯を一度に投入することができた。最初に投雪した２〜３杯は約５分で８０％は融雪されるので、投雪作業時間を考えるとさらに融雪槽に投入することはできる。処理能力時間は融雪槽に雪塊を投入し一杯にした状態で上蓋をしてタイマーをセットしたが約３０分程で約５０％が融雪し、４５分程でピットの蓋部分が見えてきた。６０分ではピット上の雪塊はほぼ融雪することができた。融雪した水も地下水排水管から地下に排水されており、地下水＋融雪水の循環式による融雪装置で十分な効果を発揮した。【００２６】  融雪槽を１時間使用した場合のランニングコストは、汲み上げポンプ、循環ポンプを合わせても出力８００Ｗ（消費電力約１２００Ｗ）の使用で済む為、約２８円の料金である。仮に２ヶ月間毎日１時間使用したとしても、年間ランニングコストは約１７００円程度で済む計算になる。【００２７】  電源は屋外に自立タイプの分電盤（タイマー付）を設置して、この分電盤と家庭用電源の屋外コンセントと延長コードで接続している。これにより、使用する時にコンセントと分電盤を延長コードで接続すればよく、電気工事による分電盤（家の外壁や車庫の内壁などに）を設置する必要がない。【００２８】  以上説明したように本考案の地下水循環式融雪装置によって、表層地下水を有効活用として極めて効率よく融雪することができた。また、本考案は融雪した水を本来浸透するはずの表層地下帯水層（雨や雪などが浸透する層）に戻す仕組みであり、地盤沈下対策にも対応している。また、基本構造が比較的簡素であり低コストで実現できた為、一般家庭に広く普及することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案による地下水循環式融雪装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本考案の融雪槽の実施形態を示す、上蓋の平面図である。
【図３】本考案の融雪槽の実施形態を示す、中蓋の平面図である。
【図４】本考案の融雪槽の実施形態を示す、ピット上蓋平面図である。
【図５】本考案の融雪槽の実施形態を示す、ピット内平面図である。
【図６】本考案の融雪槽の実施形態を示す、断面図である。
【図７】本考案の融雪槽の実施形態を示す、断面図である。
【図８】本考案の融雪槽の実施形態を示す、地下水排水管部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】  １    融雪槽本体
２    コンクリート製雨水桝  上部
３    コンクリート製雨水桝  下部
４    ピット
５    地下水循環水中ポンプ
６    地下水汲み上げ水中ポンプ
７    地下水循環用ポンプホース
８    地下水ポンプ電気配管
９    ピット上蓋部分
１０    地下水取水管  地下部分
１１    地下水汲み上げ用ポンプホース
１１Ａ  地下水汲み上げ吸引ヘッド（逆止弁付）
１２    散水用パイプ
１２Ａ  散水ノズル先端部
１３    縦
１４    横
１５    高さ
１６    地下水排水管立ち上げ部分
１６Ａ  地下水排水管末端部
１６Ｂ  地下水排水管先端部
１６Ｃ  地下水排水管取っ手部分
１７    ピット水抜き栓
１７Ａ  ピット水抜き栓取っ手部分
１８    地下水排水管  地下部分
１９    融雪槽  上蓋
１９Ａ  上蓋  断熱材部分
２０    上蓋  取っ手部分
２１    中蓋
２１Ａ  中蓋  格子部分（転落防止用）
２１Ｂ  中蓋  散水パイプ保護鉄板
Ｗ    地下水
Ｓ    雪
Ｓ１  融雪水
【図１】
0003116980.tif 000003
【図２】
0003116980.tif 000004
【図３】
0003116980.tif 000005
【図４】
0003116980.tif 000006
【図５】
0003116980.tif 000007
【図６】
0003116980.tif 000008
【図７】
0003116980.tif 000009
【図８】
0003116980.tif 000010